本文基於Android 7.1，不過因為從BSP拿到的版本略有區別，所以本文提到的原始碼未必與讀者找到的原始碼完全一致。本文在提供原始碼片斷時，將按照 <原始碼相對android工程的路徑>:<行號> <類名> <函式名> 的方式，如果行號對不上，請參考類名和函式名來找到對應的原始碼。

本節介紹ClassDef的格式。ClassDef是Dex檔案內部表示一個類的結構。包含了類的基本資料，如類的名稱，訪問級別，Field列表，Method列表等資訊。

如何找到一個ClassDef？

在dex檔案的header中，有一個class_defs_off_和class_defs_size_的成員，表示classdef的位置與ClassDef的數量。
art/runtime/dex_file.h:90

  // Raw header_item.
  struct Header { 
  ....
    uint32_t class_defs_size_;  // number of ClassDefs
    uint32_t class_defs_off_;  // file offset of ClassDef array
    ....
};

如果要獲取一個ClassDef資料，只需要用dex檔案的base地址加上偏移即可：

ClassDef * pclassDef = ((ClassDef*)(base + header->class_defs_off_))[class_def_index]
 
;

這個base是包括了Header在內的整個dex檔案的開頭。

ClassDef的格式

ClassDef格式的定義如下：
art/runtime/dex_file.h:210

  // Raw class_def_item.
  struct ClassDef {                                                                                                                  
    uint16_t class_idx_;  // index into type_ids_ array for this class
 

    uint16_t pad1_;  // padding = 0
    uint32_t access_flags_;
    uint16_t superclass_idx_;  // index into type_ids_ array for superclass
    uint16_t pad2_;  // padding = 0
    uint32_t interfaces_off_;  // file offset to TypeList
    uint32_t source_file_idx_;  // index into string_ids_ for source file name
    uint32_t annotations_off_;  // file offset to annotations_directory_item
    uint32_t class_data_off_;  // file offset to class_data_item
    uint32_t static_values_off_;  // file offset to EncodedArray
....

• class_idx_: 指向typeIds陣列的索引，一個TypeId結構，包含的是類的名稱。比如一個類Activity,
  這個類的名稱就是“android/app/Activity”；
• access_flags_: 訪問許可權，是個掩碼值，可以是kAccPublic/kAccPrivate/kAccProtected, kAccInterface/kAccAbstract/ kAccAnontation/kAccEnum等值，詳細見 art/runtime/modifiers.h:24
• superclass_idx_ 這是超類的TypeId索引
• interfaces_off_ 如果該類implements了interface，interface的資訊就會放在這裡
• source_file_idx_:所屬的原始檔的stringId索引
• annotations_off_: 該類內部用到的宣告的偏移
• class_data_off_: 類資料的偏移，類資料主要指field和method的定義
• static_values_off_: static final值的列表，只包括基本型別的值(如int, long, char, byte,float, double,short)

interfaces_off_相關的結構

DexFile::GetInterfaceList函式能夠獲得一個Interface列表，它的實現很簡單：
art/runtime/dex_file.h:717
c++
const TypeList* GetInterfacesList(const ClassDef& class_def) const {
if (class_def.interfaces_off_ == 0) {
return nullptr;
} else {
const uint8_t* addr = begin_ + class_def.interfaces_off_;
return reinterpret_cast<const TypeList*>(addr);
}
}

TypeList是在上篇文章中，介紹Method的引數列表時提到過，這裡也用到了這個結構：
art/runtime/dex_file.h:245
c++
// Raw type_item.
struct TypeItem {
uint16_t type_idx_; // index into type_ids section
....
};
// Raw type_list.
class TypeList {
...
private:
uint32_t size_; // size of the list, in entries
TypeItem list_[1]; // elements of the list
DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeList);
};

可以很容易看出，interfaces_off_指出了一個interface類名索引的陣列

Class_data_off_

class_data實際上是Field和Method的資料列表，但是因為資料長度不固定，所以不能用一個結構直接給出。class data使用了LEB128編碼（詳細參閱這裡)
ART提供了一個ClassDataItemIterator的類，可以遍歷其中的資料。它的重要函式有：

• void Next(): 獲取下個數據
• bool HasNext():是否有下個數據，這個資料可能是field或者method
• HasNextStaticFiled/HasNextInstanceFiled, HasNextDirectMethod, HasNextVirtualMethod
• GetMemberIndex 獲取Field在FieldIds中的索引，或者Method在MethodIds中的索引。用這個索引可以得到一個FieldId物件或者MethodId物件
• GetRawMemberAccessFlags 獲取Field或者Method的訪問標誌
• GetFieldAccessFlags 獲取Field的訪問標誌，實際上就是從GetRawMemberAccessFlags中獲取和Field相關的標誌
• GetMethodAccessFlags，與GetFieldAccessFlags類似，獲取的是Method相關的標誌
• GetMethodInvokeType，獲取Method呼叫的方式。Method有以下幾種呼叫方式：
  
  • invoke-virtual: 呼叫虛擬函式專用
  • invoke-direct: 呼叫private函式、建構函式專用
  • invoke-super: 呼叫super函式專用
  • invoke-static: 呼叫靜態函式專用
  • invoke-interface: 呼叫interface的函式時專用
• GetMethodCodeItem 獲取mehtod的程式碼資訊

實際上，上面只是一個封裝類的用法，下面我們解析下class_data的各個部分及結構。我們可以用DexFile::GetClassData方法得到一個class_def的class data資料，這個資料包含下面幾個部分：(注意，它們都是LEB128編碼格式)

static_values_off

通過DexFile::GetEncodedStaticFieldValuesArray就可以獲得一個uint8_t*指標，儲存的就是static value的資料。這也是一個LEB128編碼格式，ART同樣提供了一個EncodedStaticFieldValueIterator類來迭代獲取對應的值。它的結構是這樣的

這個表的用法要和上面class_data內部的static field配合使用。在這裡，一個static field對應一個 static value，它們按照順序嚴格對應。如果：

• static field沒有值，就會有一個kNull對應；
• static field是一個指向一個class，就會有一個kType對應
• static field是一個Object，需要通過new或者訪問其他類的靜態域來實現，這裡則直接給出kNull值，而在類初始化的時候，才呼叫相關的程式碼來進行賦值。

annotations_off

這一部分是介紹java的宣告的資料。宣告有些時候是編譯時用的，有些時候是執行時用的，因為結構複雜但是用的卻不多，我們這裡就不詳細展開了，後面將專門開闢一篇文章介紹它。

至此，ClassDef的主體內容就介紹完成了，下面的文章，我將詳細介紹CodeItem的結構。